Orientador: Alcides Padilha / Banca: Enio Pedone Bandarra Filho / Banca: Celso Luiz da Silva / Resumo: No estudo de reaproveitamento de energia térmica, os refrigeradores domésticos dissipam calor para o meio ambiente, através do seu condensador, e esse calor pode ser reciclado, ou seja, recuperado através de escoamento de água, como fluido refrigerante escoando pelo condensador e armazenada em um reservatório. Para isto, construi-se um aparato experimental contendo um refrigerador doméstico, duplex com capacidade de 263 litros para o gabinete de refrigeração e 74 litros para o gabinete de congelamento. O refrigerador tem seu condensador acrescido por um trocador de calor tipo tubos concêntricos em contra corrente, cuja fruição é condensar o fluido refrigente utilizando água em circulação. Dessa forma, caso ocorra o carregamento térmico total do tanque de armazenagem, o calor será originalmente dissipado para o meio ambiente, através do condensador aletado. A água aquecida é então armazenada em um reservatório térmico via estratificação térmica. Assim calculou-se as vazões de água aquecida e fluido refrigerante, como também o coeficiente de desempenho do sistema acumulado. Os resultados mostraram que a vazão de água bem como o coeficiente de desempenho do sistema aumenta de acordo com o aumento da pressão hidrostática. Desta maneira, dos resultados obtidos pode-se concluir que a otimização do experimento se dá de forma eficaz e que, o reaproveitamento da água quente proveniente do condensador é perfeitamente possível, reduzindoo consumo de energia elétrica com aquecedores de água e ainda, minimizando a dissipação de calor para o meio ambiente, sem alterar o funcionamento do refrigerador / Abstract: In the study of recycling thermal energy it is know that domestic refrigerators dissipate heat to environment through the condenser. This heat can be recycled by a water flow, as a coolant in a modified condenser, and stored in a Domestic Hot Water Storage Tanks (DHWST). Thereby, an experimental apparatus was built containing one domestic refrigerator, each one with capacity of 263 liters in the cooling cabinet and 74 liters in the freezing cabinet. The refrigerators had the condenser increase by a type heat exchanger concentric tubes with a counter-current flow, which has the function of replace the original finned exchanger, condensing the coolant with water flow. Thus, in case the total thermal loading of the storage tank, the heat is dissipated to the original environment through the condenser finned. The heated water is then stored in a thermal reservoir via thermal stratification. In these conditions, the flow of heated water and refrigerant was calculated, as well as the coefficient of performance of the system. The results show that the water flow rate and the coefficient of performance of the system increases with the increase in hydrostatic pressure. According to these results, the experiment optimization is effective and it is totally possible to reuse the warm from modified condenser system, what could reduce the electric energy consumption in water beater and minimize the heat dissipation to environment, without modifying the refrigerator operation / Mestre

Orientador: Alcides Padilha / Banca: Celso Luiz da Silva / Banca: Marcos Pinotti Barbosa / Resumo: Devido à extrema necessidade de se diversificar as fontes de energia renováveis, torna-se necessário a busca por métodos de reciclagem de energia pela utilização de rejeitos térmicos de equipamentos. Assim, o aproveitamento desses rejeitos pode ser utilizado, como uma nova fonte de energia, para o aquecimento de água e armazenamento da mesma em reservatório para uso doméstico. Devido a isso, é proposta a construção de um aparato experimental de um reservatório de armazenamento térmico cilíndrico, onde o objetivo da pesquisa será o levantamento dos coeficientes de desempenho relativo aos refrigeradores convencional e modificado, além de realizar uma análise da armazenagem da água quente, através da técnica da estratificação térmica utilizando um refrigerador com condensador modificado. O rejeito térmico coletado, através do princípio do termosifão, será armazenado na forma de energia térmica. Os resultados mostraram que os coeficientes de desempenho dos sistemas, calculados pelas técnicas relativas às perdas térmicas teóricas e experimentais, apresentaram grande diferença. Observou-se o comportamento dinâmico das termoclinas, através do efeito da estratificação térmica e a evolução das temperaturas em função do tempo, mostrando maior viabilidade do refrigerador modificado, gerando assim maior conforto térmico aos usuários além de produzir água quente para uso doméstico. / Abstract: Due to the extreme necessity to diversify renewable energy sources, the search for energy recycling methods through the utilization of thermal losses from equipment has become fundamental. Thus, these losses can be used as new source of energy for water heating and storage in Domestic Hot Water Storage Tanks (DHWST). For this reason, the construction of an experimental apparatus with a cylindrical thermal storage tank is proposed, in which the objective of the study will be a survey of the Coefficient of Performance concerning conventional and modified refrigerators, as well as to perform an analysis of hot water, through the thermal stratification technique using a refrigerator with a modified condenser. The collected thermal loss, as per the thermosiphon principle, will be stored as thermal energy. The results showed that the coefficient of performance for the systems, calculated using techniques for theoretical and experimental thermal losses, presented great differences. The dynamic behavior of the thermal distribution was observed through the thermal stratification effect and temperature evolution in terms of time, showing greater variability of the modified refrigerator generating more thermal comfort to users in addition to providing domestic hot water. / Mestre